物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究品質(zhì)

摘 要： 本文就如何在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究品質(zhì)提出了一些措施。

關(guān)鍵詞： 物理教學(xué) 科學(xué)探究品質(zhì) 培養(yǎng)

物理課程標(biāo)準(zhǔn)指出：“義務(wù)教育階段的物理課程應(yīng)以提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為主要目標(biāo)，全面提高公民的科學(xué)素質(zhì)。”“應(yīng)改變過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)傳承的傾向，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力，以及創(chuàng)新意識(shí)。”筆者就如何在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究品質(zhì)提出以下措施。

一、利用物理學(xué)家的偉大人格影響學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生不屈不撓的科學(xué)探究精神。

物理學(xué)是一門尖端科學(xué)，這是無數(shù)物理學(xué)家為之奮斗的結(jié)果，是他們堅(jiān)毅品格的具體體現(xiàn)。他們?yōu)榭茖W(xué)而獻(xiàn)身、為真理而奮斗的精神永遠(yuǎn)值得后人學(xué)習(xí)和稱頌。斯蒂芬·霍金是本世紀(jì)享有國際盛譽(yù)的偉人之一，出生于伽利略逝世周年紀(jì)念日，劍橋大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)及理論物理學(xué)系教授，當(dāng)代最重要的廣義相對(duì)論和宇宙論家。他因此被譽(yù)為繼愛因斯坦之后世界上最著名的科學(xué)思想家和最杰出的理論物理學(xué)家。他還證明了黑洞的面積定理。霍金的生平是非常富有傳奇性的，在科學(xué)成就上，他是有史以來最杰出的科學(xué)家之一。他因患盧伽雷氏癥（肌萎縮性側(cè)索硬化癥），禁錮在一張輪椅上達(dá)20多年。但他身殘志堅(jiān)，克服了殘廢之患而成為國際物理界的超新星。他不能寫，甚至口齒不清，但他超越了相對(duì)論、量子力學(xué)、大爆炸等理論而邁入創(chuàng)造宇宙的“幾何之舞”。盡管他那么無助地坐在輪椅上，但他的思想?yún)s出色地遨游于光袤的時(shí)空，解開了宇宙之謎。

在教學(xué)中，教師應(yīng)該注重挖掘存在于物理學(xué)知識(shí)背后的這些活生生的實(shí)例，用物理學(xué)家在創(chuàng)造偉大業(yè)績時(shí)所表現(xiàn)的偉大人格力量來影響教育學(xué)生，對(duì)幫助學(xué)生形成良好的世界觀，塑造學(xué)生堅(jiān)毅的品格，都會(huì)起到潛移默化的作用。如通過課后閱讀材料介紹奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)，說明物理學(xué)家之所以能取得輝煌的成就，除了本身所具有的聰明才智外，刻苦勤奮地學(xué)習(xí)和工作，善于捕捉稍縱即逝的靈感更為重要，從而鼓勵(lì)和激發(fā)學(xué)生從現(xiàn)在開始更加發(fā)奮地學(xué)習(xí)，將來為國家作貢獻(xiàn)；通過介紹物理學(xué)家安培取得輝煌成就的原因是靠勤奮自學(xué)、刻苦鉆研的頑強(qiáng)意志，讓學(xué)生感受物理學(xué)家的人格美、情操美。這樣的例子很多，在中學(xué)物理教材中提到的物理學(xué)家，幾乎都有其人格的閃光點(diǎn)。如果結(jié)合物理科學(xué)史的教學(xué)向?qū)W生介紹科學(xué)家的片段事跡，以物理學(xué)家的言行為例對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想點(diǎn)撥，既可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的印象，又可以使學(xué)生的思想不斷地得到升華，增強(qiáng)學(xué)生的道德觀念，從而培養(yǎng)學(xué)生不屈不撓的科學(xué)探究精神。

二、重視科學(xué)方法的教學(xué)，為學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究打下良好的基礎(chǔ)。

在《初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中，科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一。在探究科學(xué)規(guī)律的過程中，學(xué)生通過動(dòng)手動(dòng)腦，通過物理學(xué)知道“再發(fā)現(xiàn)”過程，能夠體驗(yàn)到科學(xué)探究的樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神，掌握科學(xué)學(xué)習(xí)的策略和科學(xué)的思維方法，從而提高科學(xué)素質(zhì)。

物理教學(xué)中常用的科學(xué)方法有：猜想法、控制變量法、等效替代法、轉(zhuǎn)換法、理想化方法、類比法、圖像法、歸納法、比較法、演繹法、推理法、想象法、逆向思維法、宏觀與微觀結(jié)合法、累積法、微分法等。要想使物理教學(xué)達(dá)到新課程標(biāo)準(zhǔn)確定的目標(biāo)，我們必須重視物理教學(xué)中蘊(yùn)含的這些大量的科學(xué)方法，把它們滲透到教學(xué)活動(dòng)中去，適時(shí)向?qū)W生介紹、點(diǎn)撥，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中去體驗(yàn)、體會(huì)科學(xué)方法，逐步提高學(xué)生科學(xué)探究能力，掌握一些科學(xué)方法，為學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究打下良好的基礎(chǔ)。

三、注重物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

物理實(shí)驗(yàn)從確立實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡皆O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，直至最后的結(jié)果分析，其實(shí)驗(yàn)過程實(shí)質(zhì)就是科學(xué)探究的過程，因此物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的重要途徑。我們應(yīng)利用物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。例如在學(xué)習(xí)“電阻”時(shí)，我們要把決定電阻大小的因素問題盡可能設(shè)計(jì)成富有探究性、創(chuàng)造性，并具有可操作性的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`課題。

1.提出問題：由教師直接提問電阻的大小與哪些因素有關(guān)？

2.猜想與假說：由學(xué)生思考并互相補(bǔ)充得出電阻的大小可能會(huì)跟導(dǎo)線的長度、材料、橫截面積、形狀、溫度等因素有關(guān)。

3.制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：引導(dǎo)學(xué)生制定利用控制變量法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的計(jì)劃，思考需要測量的數(shù)據(jù)與可能需要的實(shí)驗(yàn)器材，如電源、燈泡、電流表、導(dǎo)線、電壓表等。

4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)：對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，并各選擇一個(gè)因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

5.根據(jù)證據(jù)進(jìn)行解釋：由各組選派代表，提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并作出解釋。

6.交流與檢驗(yàn)：將其與學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行比較，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)誤差分析。

事實(shí)證明，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)獲得的學(xué)習(xí)效果與科學(xué)探究能力發(fā)展，比教師做演示實(shí)驗(yàn)或在黑板上講理論的效果要好得多。只有在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立了正確的、經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)的理論，才能由表及里，達(dá)到對(duì)客觀事物的規(guī)律性認(rèn)識(shí)。在物理教學(xué)中，創(chuàng)造條件加強(qiáng)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作和科學(xué)探究的能力的重要途徑。

四、綜合利用多種評(píng)價(jià)手段，激勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)地進(jìn)行科學(xué)探究。

科學(xué)態(tài)度是人對(duì)待科學(xué)的一種心理傾向，對(duì)科學(xué)態(tài)度的評(píng)價(jià)，既要看教師在教學(xué)過程中是否體現(xiàn)和滲透科學(xué)態(tài)度中的各項(xiàng)內(nèi)涵，又要看學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中是否初步形成優(yōu)良的科學(xué)態(tài)度。教育工作是教師與學(xué)生、學(xué)校和社會(huì)相關(guān)的系統(tǒng)工程，教師自身的科學(xué)素養(yǎng)會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生共鳴，起到潛移默化的教育作用。為使評(píng)價(jià)盡可能客觀、全面，教師要綜合利用各種評(píng)價(jià)手段對(duì)學(xué)生科學(xué)成就的所有方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括科學(xué)探究的精神、探究態(tài)度和科學(xué)探究的能力，對(duì)自然界的理解、對(duì)科學(xué)本質(zhì)和作用的理解等。例如，調(diào)查法側(cè)重于科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度的評(píng)價(jià)。訪談法、情境式筆試的編制與評(píng)價(jià)、筆試與操作結(jié)合型的測試與評(píng)價(jià)、“四小”活動(dòng)的組織與評(píng)價(jià)等都屬于表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，它們主要是通過學(xué)習(xí)成果與過程的測驗(yàn)，以及客觀測驗(yàn)以外的行動(dòng)、作品、展示和操作等更真實(shí)的表現(xiàn)來展示學(xué)生的口頭表達(dá)能力、文字表達(dá)能力、創(chuàng)造能力、實(shí)踐能力，從而進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法；而概念圖評(píng)價(jià)法、檔案袋評(píng)價(jià)法、綜合探究活動(dòng)研討評(píng)估法、問題測驗(yàn)法等都屬于真實(shí)性評(píng)價(jià)，它提供給學(xué)生真實(shí)情景中的種種問題、挑戰(zhàn)，以供學(xué)生應(yīng)用相關(guān)知識(shí)、技能、態(tài)度和智慧，學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上應(yīng)用信息，展現(xiàn)其對(duì)已有知識(shí)的駕馭能力。真實(shí)性評(píng)價(jià)的采用一是要注意任務(wù)取樣的準(zhǔn)確，二是要注意取樣的相對(duì)多元化，使評(píng)價(jià)的信度和效度達(dá)到理想的狀況。

科學(xué)探究學(xué)習(xí)的多元評(píng)價(jià)使得教師更加關(guān)注過程評(píng)價(jià)，更能反映學(xué)生的實(shí)際操作能力和對(duì)科學(xué)研究過程的真實(shí)體驗(yàn)。實(shí)踐表明，教師運(yùn)用這些評(píng)價(jià)方式的確能大大地促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)探究學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

［1］教育部基礎(chǔ)教育司.走進(jìn)新課程.北京師范大學(xué)出版社，2002.

［2］中華人民共和國教育部制定.全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn).北京師范大學(xué)出版社，2003.

參考網(wǎng)址：

［1］霍金小傳.http://ertong.3861.com.cn/gushi/gushi_6941.html.

［2］http://www.being.org.cn/ncs/phys/phys.htm.